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从转录组到治疗：神经发育障碍的ncRNA革命

已有 239 次阅读 2025-12-19 16:06 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

从转录组到治疗：神经发育障碍的ncRNA革命

神经科学家长期以来一直在探索分子程序如何协调复杂认知和行为的出现。神经发育障碍（NDD），包括自闭症谱系障碍（ASD）、注意力缺陷/多动障碍（ADHD）和智力残疾（智力障碍），提供了一个强大的视角来探究这些机制。这些疾病在生命早期就出现，贯穿整个生命周期，并深刻影响认知、社交互动和适应功能。尽管经过数十年的研究，连接基因调控、神经回路形成和行为表型的生物学原理仍然只有部分被阐明。

经典遗传学研究已识别出多种神经发育障碍（NDD）的易感位点，但 DNA 变异仅能解释遗传力的一小部分。这一持续存在的差距将注意力从静态基因组信息转向了调控基因表达的动态层次。在这些层次中，基于 RNA 的机制——尤其是非编码 RNA（ncRNA）——已成为将遗传潜力转化为发育中大脑细胞和回路多样性的关键介质。ncRNA 包括微小 RNA（miRNA）、长链非编码 RNA（lncRNA）、环状 RNA（circRNA）、PIWI 相互作用 RNA（piRNA）和转运 RNA 衍生的微小 RNA（tsRNA），它们以惊人的时空精确性塑造转录和翻译的景观。它们在大脑中的丰度、进化保守性和细胞类型特异性，使它们成为神经发育分子逻辑的基本组成部分。

下一代测序、单细胞和空间转录组学以及整合式多组学方法的技术进步，已经改变了我们对这一RNA 层的理解。这些工具现在能够对神经元和胶质细胞群体的 ncRNA 网络进行高分辨率映射，揭示不同的 ncRNA 特征如何界定易损细胞类型、调节突触可塑性，并与与神经发育障碍（NDD）相关的表观遗传、代谢和神经免疫通路相互作用。与此同时，细胞外囊泡（EV）生物学领域的发现表明，ncRNA 在脑-体轴中循环，作为长程分子信使，并为微创生物标志物提供了一种有前景的来源。

这些发现共同将 ncRNA 重新定位为从转录的被动副产物转变为神经回路组装、维持和可塑性的主动调节因子。然而，仍有一些基本问题尚未解决：ncRNA 网络如何整合遗传变异与环境信号来塑造神经发育轨迹？哪些原则调控其空间组织、细胞类型特异性和细胞间移动？以及这些见解如何转化为 RNA 指导的诊断和治疗？

最近，Zhao等人在综述《From Transcriptome to Therapy: The ncRNA Revolution in Neurodevelopmental Disorders》中综合了定义神经发育障碍 ncRNA 图谱的新兴证据（图 1）。讨论了 ncRNA 协调大脑发育的机制途径，突出了其作为循环生物标志物的转化潜力，并探索了治疗调节的演变策略。通过整合基因组学、转录组学和系统神经科学的见解，旨在阐明如何解码 ncRNA 调控轴，从而揭示将基因调控与神经回路功能及神经发育障碍病理生理学联系起来的统一原则。

图1 神经发育障碍中的 ncRNA 革命

参考文献

[1] Zhao, J.; Li, S.; Jin, X. From Transcriptome to Therapy: The ncRNA Revolution in Neurodevelopmental Disorders. Preprints 2025, 2025111320. https://doi.org/10.20944/preprints202511.1320.v1

以往推荐如下：

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库：CITEdb

5. EMT标记物数据库：EMTome

6. EMT基因数据库：dbEMT

7. EMT基因调控数据库：EMTRegulome

8. RNA与疾病关系数据库：RNADisease v4.0

9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库：RM2Target

10. 非编码RNA与免疫关系数据库：RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库：CNCB-NGDC